DE1440999C - Elektroerosionsmaschine zur Einarbei tuna von Nutenprofilen in Walzenkahber - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine halbautomatische Elektroerosionsmaschine zur Einarbeitung von Nutenprofilen in Kaliber von Walzen mit Hilfe nebeneinander in Walzenlängsrichtung angeordneter, beweglicher, auswechselbarer Elektroden.
■ Nuten in Walzenkalibern wurden bisher mit Hilfe von Fräsern eingearbeitet. Die bei diesem Arbeitsverfahren erreichbare geringe Leistung, die kurze Standzeit des Werkzeugs und dessen hohe Herstellungskosten bilden erhebliche Nachteile. Darüber hinaus ist die Bearbeitung von Walzen aus besonders hartem Material nicht möglich.

Versuche zur Leistungserhöhung und Senkung der Herstellungskosten der Walzen führten zur Anwendung elektroerosiver Barbeitungsverfahren. .

Insbesondere sind Elektroerosionsmaschinen bekannt, die nach einem Abwälzverfahren arbeiten, bei dem das Werkzeug als Elektrode in Form eines Stabes ausgeführt ist, auf deni ein speziell profilierter Kupferdraht aufgewickelt und aufgelötet ist. Als nachteilig erweisen sich jedoch die verhältnismäßig geringe Leistung infolge unzureichender Kontakt-(läche zwischen der Elektrode und dem Werkstück, die kurze Standzeit der Werkzeugelektrode und der damit verbundene große Kupferverbrauch sowie der hohe Anschaffungspreis der Werkzeugelektrode. .

Ferner ist eine halbautomatische Nutenerodiermaschinc bekannt (Modell IJV 4, CSSR), die mit einer Reihe von Elektroden aus Eisenblech arbeitet. Die konstruktiv bedingte Leistungsfähigkeit einer solchen Maschine ist jedoch noch zu gering und der verhältnismäßig große Verschleiß der Werkzeugelektroden. der bis auf 100ⁿ/o steigt, relativ groß.

Darüber hinaus ist es bereits bekannt, bei der Profilicrung von Walzen, die zur Bearbeitung von Stangen mit Spezialprofil für Eisenbetonkonstruktionen bestimmt sind, mehrere an den Durchmesser der Walze' angepaßte segmentförmige Elektroden zu einem Eleklrodenring oder -ringsegment zusammenzufassen (britische Patentschrift S85 703).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine halbautomatische Elektroerosionsmaschine zur Bearbeitung von Walzenkalibern anzugeben, die die Zahl der Arbeitsdurchgänge zu verringern und damit die zur Bearbeitung einer Walze erforderliche Zeit zu verkürzen gestattet, die die Bearbeitung von Walzen aus beliebig hartem Material ermöglicht und die mit einem relativ billigen Werkzeug arbeitet.

Diese Aufgabe wird bei einer Elektroerosionsmaschine der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß pro Kalibernut eine unabhängig hydraulisch gesteuerte Regelspindel mit einer segmentl'örmige;i Halterung für eine Reihe von Elektroden vorgesehen ist und daß ein Träger, der die Spindeln trägt, an seinen Enden mit abgefederten, gabelförmigen Zentrierwinkelstückcn versehen ist.

Als Erosionsstromquelle dienen vorteilhaft unabhängige Impulsgeneratoren.

■ Die Erfindung wird nun an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt '

F i g. I die Vorderansicht einer erfmdungsgemäßen Elektroerosionsmaschine,

Γ¹" i g. 2 die Draufsicht auf die Anlage,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des auf der Spindel befestigten Stahlhalters mit Strählern,

F i g. 4 den Schnitt Λ-Λ der F i g. 3,

F i g. 5 den Schnitt Ii-% der Fig. 1.

Die Anlage weist einen Rahmen 1 auf, in dem der Ölbehälter 2 eines hydraulischen Systems, die Pumpe 3 eines Kühlsystems, eine Baueinheit 4 des hydraulischen Systems und ein Schaltschrank 5 untergebracht sind. Am oberen Teil des Rahmens sind folgende Einrichtungen angeordnet: Stützlünetteno, eine hydraulisch betätigte Klemmvorrichtung 7 zum Einspannen der Walze, ein selbsttätiger Teilkopf 8, eine Kühlölauffangwannc 9 und eine Kühleinrichtung, die

ίο aus einem mit Löchern versehenen horizontalen Rohr 10, einem Schlauch 11 und einem Hahn 12 besteht. Die Steuerung der ganzen Anlage, insbesondere des Elektroerosionsvorganges sowie sämtlicher Spindeln wird vom schwenkbaren Schaltpult 13 aus bewirkt, das an einem Ständer 14 angeorgnet ist. An der Vorderwand des Rahmens ist ein Geländer 15 befestigt. Als Träger der Elektrodenhalter sind Spindeln vorgesehen, die in. Form von elektrohydraulischen Stellzylindern 16 ausgeführt und waagerecht angeordnet sind, damit eine Einwirkung des Gewichts der in die Speisestromkreise eingebauten Elektroden ausgeschlossen wird. Die elektrohydraulischen Stellzylinder 16, von denen hier 11 Stück vorgesehen sind, sind an einem Träger 17 angeordnet. Sämtliche Stellzylinder haben eine unabhängige Längs- und Querverstellung. Ihre Verstellung in Walzenlängsrichtung ist an einem Führungslineal 18 ablesbar. Neben der Einzelverstellmöglichkeit können sämtliche Stellzylinder gleichzeitig an die Walze herangeführt und zusammen mit dem Träger 17 von der Walze zurückgefahren werden. . '

Der Träger wird mit Hilfe eines hydraulischen Antriebs entlang den Gleitführungen 19 verstellt. Für die Steuerung der Querverstellung des Trägers ist ein einstellbarer Anschlag vorgesehen, dessen Betätigungsschraube 20 an der Vorderseite des Rahmens angeordnet ist. Zur Ablesung der Querverstellung des Trägers ist an der Vorderseite eine Skala 21 vorgesehen. Unter einem Deckel 22 sind Vorwiderstände für jeden der unabhängigen impulsgeneratorgespeisten elektrischen Stromkreise angeordnet. Die unabhängigen Kreise zur Speisung der Elektroden enthalten selbsttätige Regler.

Die Lage der Walzenballenstirn relativ zum NuIlstrich des Führungslineals 18 ist mit Hilfe eines Zeigers 23 und eines ortsfesten Lineals 24 feststellbar. Zu diesem Zweck muß der Zeiger 23 entlang dem Lineal 24 bis zur Berührung mit der Walzenballenstirn Verstellt werden. Die Nullstriche der Lineale 18 und 24 bilden zur Walzenachse senkrechte Linien.

Um eine hohe Bearbeitungsgüte zu gewährleisten, müssen die Achsen sämtlicher Spindeln 25 der Stellzylinder 16 in einer durch die Achse des Walzenballens 26 gehenden Ebene liegen. Zu diesem Zweck ist der Träger 17 an beiden Seiten mit abgefederten Zentnerwinkelstücken 27 versehen. Die Winkelhalbierenden der Zentrierwinkelstücke 27 liegen mit den Achsen der Spindeln 25 in einer Ebene.

Beim Heranführen des Trägers 17 an die auf den Lünetten 6 gelagerte Walze 26 stellen sich die beiden Zentrierwinkclstiicke 27 auf den Hälsen der Walze 26 selbsttätig ein und heben dabei den Träger 17 und mit ihm auch die Stellzylinder 16 mit den Spindeln 25 an. Dadurch wird eine schnelle und genaue Einstellung der Spindeln relativ zur zu bearbeitenden Walze gewährleistet und eine Justierung der Walzenlage überflüssig.

Auf jeder Spindel 25 der Maschine ist ein Halter

28 mit Strählern 29 befestigt. In Nuten der Strähler

29 sind Graphitscheibenelektroden 30 angeordnet. An Stelle der bisher üblichen einen Elektrode pro Kalibernut ist hier also eine Vielzahl von erosionsbeständigen Graphitelektroden je Kalibernut vorgesehen. Die Anordnung der Nuten in den Strählern 29 hängt von der Form und der Anordnung der zu bearbeitenden Flächen ab. Die Bearbeitungstiefe an der Walze 26 wird von einem einstellbaren elektromechanischen Anschlag 31 begrenzt. Berührt dieser die Walze, gibt er ein elektrisches Signal zur Beendigung der Bearbeitung durch die betreffende Spindel. Das Voreinrichten der Maschine geht folgenderbeitet ist, worauf der endgültige Rücklauf des Trägers 17 und die Abschaltung der Maschine und der Impulsgeneratoren erfolgt.

Eine erfindungsgemäße Elektroerosionsmaschine, die als Mehrspindelhalbautomat ausgeführt ist, eignet sich zur Bearbeitung der verschiedensten Walzenarten und gewährleistet eine erhebliche Leistungserhöhung, da sie 8 bis 10 Fräsmaschinen und bis zu 6 Elektroerosionsmaschinen des Typs »IJV4« ersetzen kann. Es besteht die Möglichkeit, zwei bis drei Maschinen von einer Person bedienen zu lassen. Auch die Bearbeitung von Walzen aus besonders harten Materialien, die eine 1,5- bis 2fache Standzeit wie die gefrästen Walzen aufweisen, macht keinerlei

maßen vor sich: Der selbsttätige Teilkopf 8 wird auf 15 Schwierigkeiten. Ein großer Vorteil liegt weiterhin in die erforderliche Teilzahl, je nach Form und Größe der Verminderung der Anschaffungskosten für die des Elektrodenwerkzeugs, eingestellt. Die Spindeln
25 werden nach dem Lineal 18 eingestellt, wobei zwischen den Spindeln ein Abstand einzuhalten ist, der
dem Abstand zwischen den zu bearbeitenden Kalibern 20
der Walze 26 entspricht. Der Anschlag des Trägers
17 wird mit der Betätigungsschraube 20 in jene Stellung gebracht, die die erforderliche Bearbeitungstiefe
sichert. Die Elektroden 30 werden in die Strähler eingesetzt, die auf den Haltern 28 der Spindeln 25 mon- 25 Anlage selbst, wobei die Leistung im Vergleich mit tiert sind. dem Fräsvorgang (bei einer Härte von 390 und

Nach erfolgtem Voreinrichten der Maschine wird 395 H_B) 1,2- bis 4,5mal und im Vergleich mit der die Walze 26 mit ihren Halszapfen auf die Lünetten 6 elektroerosiyen Bearbeitung mit Kupferdrahtelekgelegt, mit Hilfe .eines Mitnehmers mit dem Teil- troden (bei einer Härte von 490 H_B) 3,5- bis 8mal kopf 8 verbunden und mit der Klemmvorrichtung 7 30 höher liegt. Dabei war der Elektrodenverschleiß bei festgeklemmt. Der Mitnehmerbügel und die Arbeits- Bearbeitung einer Walze mit Profil Nr. 32 gleich

Werkzeuge, deren Verschleiß 0,1 % beträgt.

Die Erprobung der richtigen Arbeitsweise der Anlage wurde auf einem Versuchsstand bei der Bearbeitung von Walzen mit Profil Nr. 12 und Nr. 32 (russische Norm) mit 300 bzw. 310 mm Durchmesser und einer Brinellhärte jeder Walze von 390, 395 und 490 H_B durchgeführt. Die Prüfung zeigte ein befriedigendes Arbeiten der einzelnen Baugruppen und der

organe der Klemmvorrichtung sind in den Zeichnungen nicht dargestellt.

Der Arbeitsablauf der Maschine erfolgt selbsttätig mit folgenden Arbeitsgängen:

35

Vorlauf des Trägers 17 mit den Stellzylindern 16, die die Spindeln 25 mit den Elektroden 30 tragen, an die Walze 26;

Bearbeitung der Walze 26 auf die durch die Anschlage 31 vorgegebene Tiefe;

Rücklauf des Trägers 17 in dessen Ausgangsstellung;

Verschwenkung der Walze um den Winkel ,

wobei η die Anzahl der Arbeitsdurchgänge bedeutet.

Dann setzt der Vorlauf des Trägers 17 zum nächsten Arbeitsdurchgang ein usw., bis der gesamte Walzenumfang nach dem letzten Durchgang bear-0,1 mm und bei Bearbeitung von zwei Walzen mit Profil Nr. 12 gleich 0,04 mm.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Halbautomatische Elektroerosionsmaschine zur Einarbeitung von Nutenprofilen in Kaliber von Walzen mit Hilfe nebeneinander in Walzenlängsrichtung angeordneter, beweglicher auswechselbarer Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß pro Kalibernut eine unabhängig hydraulisch gesteuerte Regelspindel (25) mit einer segmentförmigen Halterung (29) für eine Reihe von Elektroden (30) vorgesehen ist und daß ein Träger (17), der die Spindeln (25) trägt, an seinen Enden mit abgefederten gabelförmigen Zentrierwinkelstücken (27) versehen ist.

2. Elektroerosionsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Quelle des Erosionsstromes unabhängige Impulsgeneratoren dienen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen